Freescale MC68360ZQ25L

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MC68360ZQ25L, его характеристики и совместимые аналоги.

Общее описание

MC68360ZQ25L, также широко известный как QUICC (Quad Integrated Communications Controller) или просто MC68360, представляет собой высокоинтегрированный 32-битный микроконтроллер на базе ядра Motorola 68000 (CPU32+). Он был разработан для встроенных коммуникационных и сетевых приложений, где требуется одновременная обработка нескольких протоколов связи.

Его ключевая особенность — наличие отдельного RISC-процессора связи (CPM — Communications Processor Module), который работает параллельно с основным ядром CPU32+, разгружая его от задач обработки коммуникационных протоколов. Это позволяет главному процессору заниматься прикладными задачами, в то время как CPM управляет несколькими каналами связи.

Ключевые технические характеристики

1. Процессорное ядро:

• Архитектура: 32-битная, семейство Motorola 68000 (CPU32+).
• Тактовая частота: 25 МГц (указано в маркировке ZQ25L).
• Производительность: ~7 MIPS (Dhrystone 2.1).

2. Модуль процессора связи (CPM):

• Тип: 32-битный RISC-процессор, работающий на частоте ядра.
• Функции: Управляет всеми периферийными контроллерами связи, освобождая основное ядро.
• Поддерживаемые протоколы/интерфейсы (через SCC — Serial Communication Controllers):
  • Ethernet: 10 Мбит/с (через SCC1 с поддержкой SIA).
  • HDLC/SDLC: До 4 каналов.
  • UART/Asynchronous Serial.
  • Bisync (Binary Synchronous Communication).
  • Transparent Mode.
  • AppleTalk, PPP, IrDA (через SMC — Serial Management Channels).

3. Память:

• Внутренняя ОЗУ: 4 КБ двухпортовой RAM.
• Внутренняя ПЗУ: 0 КБ (в данной версии отсутствует).
• Контроллер внешней памяти: Позволяет подключить до 8 банков памяти (SRAM, Flash, DRAM с контроллером) с гибкой настройкой таймингов.

4. Периферия и таймеры:

• Системный таймер (Timer): 4-канальный 16-битный таймер.
• Таймер CPM: Три 16-битных таймера общего назначения.
• Контроллер прерываний: Встроенный (EPIC) с поддержкой 8 уровней приоритета.
• Контроллер DMA: 4-канальный DMA для высокоскоростного обмена данными между памятью и периферией.
• Параллельный порт: Общего назначения.
• Контроллер шины (Bus Controller): Поддержка 8-битных, 16-битных и 32-битных шин.

5. Корпус и питание:

• Корпус: CQFP-240 (Ceramic Quad Flat Pack, 240 выводов).
• Напряжение питания: +5В.
• Техпроцесс: CMOS.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты исполнения

Маркировка MC68360ZQ25L расшифровывается:

• MC: Motorola Semiconductor.
• 68360: Номер семейства (QUICC).
• Z: Корпус CQFP-240.
• Q: Диапазон рабочих температур Расширенный коммерческий (0°C to +70°C). Вариант V означал бы расширенный промышленный (-40°C to +85°C).
• 25: Тактовая частота 25 МГц.
• L: Низковольтная версия (Low Voltage, +5В). Были также версии с "C" (CMOS, +5В).

Основные парт-номера в семействе 68360 (аналогичные, с отличиями по частоте/температуре/корпусу):

• MC68360ZQ25L (25 МГц, 0°C to +70°C, CQFP-240)
• MC68360ZQ16L (16 МГц)
• MC68360ZQ33L (33 МГц)
• MC68360ZV25L (25 МГц, -40°C to +85°C, CQFP-240)
• MC68360FE25L (25 МГц, корпус PGA-241)
• MC68360CFC25 (версия для военных/аэрокосмических применений, Ceramic PGA)

Совместимые и последующие модели

1. Прямые аналоги и вторые источники:

• Микросхемы, производившиеся компанией Freescale Semiconductor (выделенная из Motorola) и NXP Semiconductors (купившей Freescale), имеют идентичную маркировку.
• Компания CEL (California Eastern Laboratories) также производила данные микросхемы по лицензии.

2. Функционально совместимые и эволюционные модели (от NXP/Freescale): Эти микроконтроллеры являются развитием архитектуры QUICC, сохраняя совместимость на уровне ядра CPU32, но с улучшениями.

• MC68EN360 (QUICC-II): Эволюция 68360. Более высокая частота (до 40 МГц), встроенный контроллер 10BASE-T Ethernet, улучшенный контроллер DRAM, поддержка синхронного режима (ATM, ISDN) на SCC.
• MC68MH360 (QUICC-II): Версия для военных/аэрокосмических применений.
• MC68302: Более ранняя и менее производительная модель (предшественник QUICC с одним SCC).
• MPC860/MPC850 (PowerQUICC): Кардинальное обновление. Переход на ядро PowerPC (8xx), значительно возросшая производительность, интегрированный контроллер Ethernet, больше каналов связи. Является рекомендуемой заменой для новых разработок, хотя требует портирования кода с 68k на PowerPC.
• MPC8260/MPC8272 (PowerQUICC II): Дальнейшее развитие с ядром PowerPC G2, повышенной интеграцией и производительностью.

3. Совместимые по выводом (Pin-to-Pin) модели:

• MC68EN360: Часто является прямой заменой для MC68360 в одном и том же корпусе (CQFP-240 или PGA-241) с минимальными изменениями в схемотехнике и ПО, но предлагает лучшую производительность и функционал. Это наиболее рекомендуемая аппаратная замена.

Области применения (Исторические и актуальные)

• Маршрутизаторы и коммутаторы начального уровня.
• Контроллеры сетевых интерфейсов (T1/E1, Frame Relay, xDSL).
• Промышленная автоматизация (PROFIBUS и другие сетевые интерфейсы).
• Телекоммуникационное оборудование.
• Встраиваемые шлюзы и межсетевые экраны.

Важное примечание: MC68360 является устаревшим (Obsolete) компонентом. NXP рекомендует для новых проектов использовать современные микроконтроллеры семейства PowerQUICC (на ядре PowerPC) или Layerscape (на ядрах ARM). Однако он до сих пор может встречаться в ремонте и поддержке legacy-оборудования.